Implication des protéines vitamine K-dépendantes dans la ...

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1.2 La γ-carboxylation des PVKDs
plus importantes de warfarine peut être expliqué par une augmentation de l’activité du
promoteur du gène codant pour la protéine VKORC1 et donc par une augmentation de la
synthèse de cette protéine (Yuan et al., 2005). Une autre forme de résistance à la warfarine est
associée à la surexpression de la Caluménine chez le rat (Figure 2) (Wallin et al., 2001).
La γ-carboxylation des protéines est donc un mécanisme complexe nécessitant la
présence d’un certain nombre d’enzymes et de cofacteurs. L’utilisation de la warfarine nous
permettra d’inhiber l’activité et la sécrétion des PVKDs et donc d’en étudier les effets.
1.2.2 Interaction des PVKDs avec la membrane plasmique
L’ensemble des résidus d’acide γ-carboxyglutamique (résidus Gla) des protéines
vitamine K-dépendantes forment un domaine appelé communément domaine Gla. La γcarboxylation
des résidus de ce domaine est directement liée à l’activité de ces protéines et
leur confère la capacité de lier les phosphatidylsérines membranaires (Huang et al., 2003)
Les premières études sur le mécanisme d’interaction des protéines γ-carboxylées avec
la membrane plasmique ont été réalisées sur la prothrombine en 1986 et par la suite sur le
facteur de coagulation IX en 1996 par l’équipe de Bruce Furie (Borowski et al., 1986;
Freedman et al., 1996). L’ensemble des ces études a permis d’identifier une région spécifique
nécessaire à la liaison des protéines γ-carboxylées aux phospholipides membranaires. Cette
région correspond aux résidus 1 à 11 de la région NH2 terminale du domaine Gla de la
protéine concernée. La région NH2 terminale du domaine Gla subit deux changements de
conformation successifs. Le premier changement de conformation est induit par la fixation de
cations divalents tels que le Ca 2+ , le Mg 2+ ou le Mn 2+ (Figure 6, étape 1). Le deuxième est
spécifiquement induit par les ions Ca 2+ . Il est associé à la formation d’une large boucle
amino-terminale hydrophobe correspondant aux résidus 6 à 10 du domaine Gla (Figure 6,
étape 2) appelée ε-loop. Ce domaine hydrophobe va s’insérer dans la bicouche lipidique,
permettant aux protéines γ-carboxylées d’interagir avec la membrane plasmique (Figure 6,
étape 3).
La liaison de Ca 2+ au domaine Gla induit donc un changement de conformation lui
permettant de lier la membrane plasmique contenant des phosphatidylsérines (Huang et al.,
2003). La présence des ions Ca 2+ est donc d’une importance capitale pour l’activité de
certaines PVKDs. Par exemple, la liaison de la prothrombine à la membrane plasmique des
plaquettes lui permet d’être à proximité du complexe prothrombinase dont elle est le substrat.